Abstract Fungal pathogens deploy a barrage of secreted effectors to subvert host immunity, often by evading, disrupting, or altering key components of transcription, defense signaling, and metabolic pathways. However, the underlying mechanisms of effectors and their host targets are largely unexplored in necrotrophic fungal pathogens. Here, we describe the effector protein ArPEC25, which is secreted by the necrotroph Ascochyta rabiei , the causal agent of Ascochyta blight disease in chickpea ( Cicer arietinum ), and is indispensable for virulence. After entering host cells, ArPEC25 localizes to the nucleus and targets the host LIM transcription factor CaβLIM1a. CaβLIM1a is a transcriptional regulator of CaPAL1 , which encodes phenylalanine ammonia lyase, the regulatory, gatekeeping enzyme of the phenylpropanoid pathway. ArPEC25 inhibits the transactivation of CaβLIM1a by interfering with its DNA binding ability. This results in negative regulation of the phenylpropanoid pathway and decreased levels of intermediates of lignin biosynthesis, thereby suppressing lignin production. Our findings illustrate the role of fungal effectors in enhancing virulence by targeting a key defense pathway that leads to the biosynthesis of various secondary metabolites and antifungal compounds. This study provides a template for the study of less explored necrotrophic effectors and their host target functions. One-sentence summary The Ascochyta rabiei effector ArPEC25 enters the host nucleus and targets the transcription factor CaβLIM1a to manipulate phenylpropanoid pathway for negative modulation of chickpea lignin biosynthesis.

Abstract Polarized hyphal growth of filamentous pathogenic fungi is an essential event for host penetration and colonization. The long-range early endosomal trafficking during the hyphal growth is crucial for nutrient uptake, sensing of host-specific cues, and regulation of effector production. Bin1/Amphiphysin/Rvs167 (BAR) domain-containing proteins mediate fundamental cellular processes, including membrane remodeling and endocytosis. Here, we identified an F-BAR domain protein (ArF-BAR) in the necrotrophic fungus Ascochyta rabiei and demonstrate its involvement in endosome-dependent fungal virulence on the host plant, Cicer arietinum . We show that ArF-BAR regulates endocytosis at the hyphal tip, localizes to the early endosomes, and is involved in actin dynamics. Functional studies involving gene knockout and complementation experiments reveal that ArF-BAR is essential for virulence. The loss-of-function of ArF-BAR results in delayed formation of first septa from the hyphal tip, crucial for host penetration and proliferation. ArF-BAR was induced in response to oxidative stress and infection and localized to endocytic vesicles within the fungal hyphae. We also show that ArF-BAR is able to tubulate synthetic liposomes, suggesting the functional role of F-BAR domain in membrane tubule formation in vivo . Further, our studies identified a stress-induced transcription factor, ArCRZ1 (Calcineurin-responsive zinc finger 1) as key regulator for transcriptional reprogramming of ArF-BAR. We propose a model in which ArCRZ1 functions upstream of ArF-BAR to regulate fungal pathogenesis through a mechanism that involves membrane remodeling and actin cytoskeleton regulation. Author summary BAR-domain superfamily is known to mold amorphous lipid bilayer into defined tubular shapes and critical for endosome formation and trafficking. Although these processes are studied earlier in the context of their structural and biochemical properties, there is limited evidence on the direct role of F-BAR domain proteins in the pathophysiological development of other economically important fungi. Our study assumes functional significance for plant infection as we identified an F-BAR domain-containing protein that is regulated by a distinct transcriptional network. We characterized F-BAR in a necrotrophic fungal pathogen, Ascochyta rabiei that causes the Ascochyta blight (AB) disease in chickpea plants. Additionally, we have also identified a calcium-regulated CRZ1 transcription factor that regulates the transcription of ArF-BAR . Our study will help to understand the complex interplay underlying the endosome formation required for fungal virulence.